Il carbonato di magnesio, un sale derivante dall’acido carbonico, ha la formula chimica MgCO3. Questo composto si trova comunemente in natura, principalmente nella magnesite, che si forma attraverso l’alterazione di rocce ricche di magnesio durante il processo di metamorfismo o ad opera di agenti atmosferici. Inoltre, è presente nella dolomite, un carbonato doppio di calcio e magnesio (CaMg(CO3)2).
Minerali contenenti carbonato di magnesio
Il carbonato di magnesio si può rinvenire anche in altri minerali. Ad esempio, è presente nella barringtonite, in forma biidrata; nella nesquehonite, in forma tridrata; e nella lansfordite, anch’essa tridrata. Inoltre, nell’idromagnesite, esso appare come magnesio idrossido carbonato tetraidrato (Mg5(CO3)4(OH)2·4(H2O)).
Questo composto, noto anche come carbonato di magnesio anidro, rappresenta un materiale versatile con applicazioni in diversi settori, dalla cosmetica alla medicina, dall’industria alimentare all’industria della gomma. Grazie alla sua stabilità termica, si comporta anche come un efficace ritardante di fiamma, con una temperatura di decomposizione compresa tra 500 e 600 °C.
Solubilità e proprietà chimiche
La scarsa solubilità del carbonato di magnesio è dovuta alla sua elevata energia reticolare, infatti il valore del prodotto di solubilità è 3.5 · 10–8. L’equilibrio di dissoluzione eterogeneo può essere espresso come segue:
MgCO3(s) ⇄ Mg2+ (aq) + CO32-(aq)
La formula del prodotto di solubilità è:
Kps = [Mg2+] [CO32-]
Individuando la solubilità all’equilibrio come x, si ha che [Mg2+] = [CO32-]. Pertanto, sostituendo nell’espressione per il prodotto di solubilità, otteniamo:
Kps = 3.5 · 10–8= (x)(x) = x².
Da questa equazione, risolvendo per x, che rappresenta la solubilità molare, si trova √3.5 · 10–8 = 1.9 · 10-4 mol/L. Considerando la massa molecolare del carbonato di magnesio, che è 84.3139 g/mol, la solubilità in g/L risulta essere (1.9 · 10-4 mol/L)( 84.3139 g/mol) = 0.016 g/L.
Sintesi e utilizzi del carbonato di magnesio
La produzione industriale del carbonato di magnesio avviene principalmente attraverso l’estrazione dai minerali, in particolare dalla magnesite. Data la scarsa solubilità di questo composto, è possibile ottenerlo tramite un processo di precipitazione, combinando un sale di magnesio solubile con un sale che contenga ioni carbonato. Esempi comuni di reazioni per ottenere carbonato di magnesio includono la reazione tra cloruro di magnesio e bicarbonato di sodio, o solfato di magnesio e carbonato di sodio.
Il carbonato di magnesio ottenuto tramite queste reazioni subisce un ulteriore trattamento, che include idrolisi, filtrazione, lavaggio e asciugatura. Il risultato finale è una polvere bianca fine.
Il carbonato di magnesio presenta una vasta gamma di applicazioni. In ambito sanitario, è utilizzato principalmente per alleviare sintomi legati a condizioni come l’ulcera peptica e il reflusso gastroesofageo, grazie alla sua capacità di neutralizzare l’acido gastrico e offre un ambiente più favorevole alla guarigione, specialmente in caso di ulcere.
In ambito industriale, il carbonato di magnesio è impiegato nella produzione di materiali refrattari, cemento speciali e polveri per l’industria farmaceutica e della carta. Infatti, contribuisce a rendere la carta più bianca e lucida.
Il suo utilizzo si estende anche nel settore dello sport, dove atleti di diverse discipline lo impiegano per migliorare la presa, assorbendo il sudore e garantendo una presa sicura. La sua natura atossica rende il carbonato di magnesio una scelta ideale per migliorare le performance senza effetti collaterali indesiderati.
In campo alimentare, esso funge da agente lievitante e stabilizzante nei prodotti da forno, mentre in agricoltura aiuta a migliorare la salute del suolo, agendo come agente neutralizzante per terreni acidi e supportando la crescita delle piante grazie alla presenza di magnesio.
Infine, in ambito cosmetico, il carbonato di magnesio è utilizzato per le sue proprietà assorbenti in prodotti per la cura della pelle, ciprie e deodoranti, migliorando la consistenza e la sensazione generale dei prodotti applicati sulla pelle.
